La proteina Spike è una componente critica del virus ed è l’obiettivo di molti vaccini e trattamenti. Tuttavia, anche la proteina Spike cambia costantemente, il che rende difficile per gli scienziati sviluppare trattamenti efficaci.
La nuova tecnica di visualizzazione, chiamata microscopia crioelettronica (cryo-EM), consente agli scienziati di vedere la proteina spike con un dettaglio senza precedenti. cryo-EM prevede il raffreddamento della proteina spike a temperature molto basse e quindi l’utilizzo di un microscopio elettronico per fotografarla.
Le immagini risultanti mostrano la proteina Spike nel suo stato naturale e consentono agli scienziati di vedere come la proteina si muove e cambia forma.
Queste informazioni sono fondamentali per comprendere come il virus infetta le cellule e come possono essere sviluppati vaccini e trattamenti per bloccare l’infezione.
I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Nature.
Come funziona il cryo-EM
Cryo-EM è una tecnica relativamente nuova che è stata utilizzata per studiare la struttura delle proteine e di altre molecole biologiche. Implica il congelamento del campione a temperature molto basse, il che impedisce alle molecole di muoversi e consente di visualizzarle nel loro stato naturale.
Il microscopio elettronico utilizzato nella crio-EM è molto più potente di un microscopio ottico tradizionale e può produrre immagini con una risoluzione molto più elevata. Ciò consente agli scienziati di vedere i dettagli della proteina spike con un dettaglio senza precedenti.
Cosa hanno scoperto i ricercatori
I ricercatori hanno utilizzato la crio-EM per visualizzare la proteina spike in due diversi stati:lo stato prefusione e lo stato postfusione.
Lo stato di prefusione è lo stato in cui la proteina spike si trova sulla superficie del virus. In questo stato la proteina ha una conformazione chiusa e non è in grado di infettare le cellule.
Lo stato postfusione è lo stato in cui la proteina spike si è fusa con la membrana di una cellula ospite. In questo stato la proteina ha una conformazione aperta ed è in grado di iniettare il materiale genetico del virus nella cellula.
I ricercatori hanno scoperto che la proteina spike subisce una serie di cambiamenti di forma durante la transizione dallo stato prefusione allo stato postfusione. Questi cambiamenti sono fondamentali affinché il virus possa infettare le cellule.
Implicazioni per lo sviluppo di vaccini e trattamenti
Le nuove informazioni sui movimenti della proteina spike potrebbero aiutare gli scienziati a sviluppare vaccini e trattamenti più efficaci per COVID-19.
I vaccini che prendono di mira la proteina spike potrebbero essere progettati per impedire alla proteina di cambiare forma, impedendo al virus di infettare le cellule. I trattamenti mirati alla proteina Spike potrebbero anche essere progettati per impedire alla proteina di fondersi con la membrana delle cellule ospiti.
I ricercatori sperano che i loro risultati contribuiscano ad accelerare lo sviluppo di nuovi trattamenti e vaccini per COVID-19.
